Cultivo de Chlorella sorokiniana em mistura de esgoto sanitário e suíno e separação da biomassa por sedimentação e flotação por ar dissolvido (FAD)

Autor(es)

Luan de Souza Leite

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2019-07-26

Membros da banca

Luiz Antonio Daniel; Rodrigo Braga Moruzzi; Patricia Bortoletto de Falco Perna

• Orientador: Luiz Antonio Daniel

Resumo

As microalgas são fontes sustentáveis de bioprodutos com alto valor agregado, que podem ser utilizados para diversos fins, tais como alimento, matéria-prima e energia. Devido a isso, as microalgas se condicionam como uma solução para suprir o aumento da população mundial, com a vantagem de serem obtidas sem uso de energia fóssil e terras agricultáveis. Entretanto, os custos associados à produção de microalgas ainda é muito alto, o que inviabiliza o seu uso em grande escala. A combinação do tratamento de esgoto e o crescimento de microalgas é uma promissora alternativa para reduzir os custos relacionados ao cultivo. No entanto, o esgoto afluente das ETEs brasileiras são altamente diluídos, o que torna o seu uso impraticável do ponto de vista técnico e econômico para o cultivo de microalgas. Nesse contexto, o presente trabalho propõe uma mistura de esgoto (esgoto sanitário e de suinocultura), visando aumentar a concentração de nutrientes (carbono, nitrogênio e fósforo), para o cultivo de Chlorella sorokiniana. Os resultados são promissores, com produção média de 1 g.L-1 de C. sorokiniana e remoção média de carbono inorgânico dissolvido (CID), ortofosfato (PO43-) e amônia (NH3) de 46 a 56%, 40 a 60% e 100%, respectivamente. Foi verificado que a remoção de NH3 por air stripping durante o cultivo afetou negativamente a produtividade de biomassa e remoção de nutrientes. Além disso, algumas propostas de separação foram estudadas, uma vez que essa etapa pode representar de 20 a 60% dos custos totais de produção de microalga. A alteração de pH seguida pela FAD apresentou altas eficiências (96,5 a 97,9%) nos pH de 12 a 13. A coagulação seguida pela FAD foi estudada utilizando coagulantes orgânicos e inorgânicos. As melhores doses foram de 10 mg·L-1 Zetag 8185; 75 mg·L-1 Tanfloc SG; 500 mg·L-1 Al2(SO4)3 e 1000 mg·L-1 FeCl3 que apresentaram uma eficiência máxima de 98,4; 94,5; 95,4; 96,7%; respectivamente. A sedimentação pela floculação alcalina com precipitados de fosfato de cálcio é eficiente, porém pode ser sensível à presença de compostos proteicos presentes no esgoto (albumina e matéria orgânica bacteriana). Entretanto, foram encontradas condições (pH 8 e 10) e concentrações (10 mg·L-1), nas quais a floculação alcalina foi efetiva. (AU)

• Processo FAPESP: 17/14620-1 - Otimização do cultivo de Chlorella sorokiniana em fotobiorreator flat panel e colheita para sua utilização como fertilizante
• Beneficiário: Luan de Souza Leite
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado